(57)【要約】本開示の一実施形態はオーディオコンテンツをユーザに送出するための技法を述べる。本技法は、オーディオコンテンツを解析してエフェクターを振動させる周波数を決定することを含む。本技法は、エフェクターに近接して触覚トラップを生成する触覚出力を生成するように１つまたは複数の触覚出力デバイスを構成することを更に含む。本技法は、触覚トラップに決定された周波数でエフェクターを振動させるよう触覚出力を修正するように、１つまたは複数の触覚出力デバイスを構成することを更に含む。エフェクターは振動してオーディオコンテンツを送信する。一実施形態において、エフェクターはユーザの頭蓋骨を振動させる。【選択図】なし
2019523498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオコンテンツを送出するためのシステムであって、
命令を記憶したメモリと、
プロセッサとを備え、前記プロセッサは、前記命令を実行して、
オーディオコンテンツを解析してエフェクターを振動させる周波数を決定し、
前記エフェクターに近接して触覚トラップを生成する触覚出力を生成するように１つまたは複数の触覚出力デバイスを構成し、
前記触覚トラップが前記決定された周波数で前記エフェクターを振動させるよう前記触覚出力を修正するように前記１つまたは複数の触覚出力デバイスを構成する
ように構成されており、前記エフェクターは、振動して前記オーディオコンテンツを送信するように構成されている、システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記命令を実行して、１つまたは複数のセンサからのローカリゼーションデータを受信するように更に構成されており、前記ローカリゼーションデータは前記エフェクターの位置を示す、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記命令を実行して、
前記オーディオコンテンツを解析して周波数パターンを決定し、
前記オーディオコンテンツを解析して振幅パターンを決定し、
前記周波数パターン及び前記振幅パターンに基づいて前記エフェクターを振動させる前記周波数を決定する
ことによって、前記オーディオコンテンツを解析して前記エフェクターを振動させる前記周波数を決定するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記触覚トラップは触覚出力最大及び触覚出力最小を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記命令を実行して、前記触覚トラップを生成する触覚出力を生成するように前記１つまたは複数の触覚出力デバイスを構成することによって、触覚出力を生成するように前記１つまたは複数の触覚出力デバイスを構成するように更に構成されており、前記触覚出力最小は、前記エフェクターの位置を伴う第１の位置に位置する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記命令を実行して、第２の触覚出力を生成するように前記触覚出力デバイスを構成することによって、前記触覚トラップを修正するように前記触覚出力デバイスを構成するように更に構成されており、前記触覚出力最小は、前記第２の触覚出力に基づいて前記第１の位置から第２の位置までシフトする、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第２の位置は、前記オーディオコンテンツに関連する振幅によって決定される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記オーディオコンテンツに関連する周波数と共に、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記触覚出力最小をシフトさせる反復触覚出力を生成するように前記触覚出力デバイスを構成するように更に構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記反復触覚出力は、
前記オーディオコンテンツに関連する振幅に基づいて前記第２の位置のロケーションを変動させ、
前記オーディオコンテンツに関連する周波数に基づいて、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記触覚出力最小が反復してシフトする周波数を変動させる、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記反復触覚出力は、受動機械波、オーディオ波送信、及び電圧差のうちの１つによって、前記エフェクターにオーディオコンテンツを送信させる、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記エフェクターは、ダイアフラム及び圧電フィルムの一方を振動させる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記１つまたは複数の触覚出力デバイスは超音波変換器デバイスを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
オーディオコンテンツを送出するためのシステムであって、
１つまたは複数の触覚出力デバイスを備え、前記１つまたは複数の触覚出力デバイスは、
エフェクターに近接して触覚トラップを生成する触覚出力を生成し、
前記触覚トラップに前記エフェクターを振動させるよう前記触覚出力を修正する
ように構成されており、前記エフェクターは、振動してオーディオコンテンツを送信するように構成されている。システム。
【請求項１４】
前記触覚トラップは、前記オーディオコンテンツに関連する周波数で前記エフェクターを振動させる、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記触覚トラップは触覚出力最大及び触覚出力最小を含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記１つまたは複数の触覚出力デバイスは、
前記触覚トラップを生成する触覚出力を生成し、ここで、前記触覚出力最小は、前記エフェクターの位置を伴う第１の位置に位置し、
第２の触覚出力を生成し、ここで、前記触覚出力最小は、前記第２の触覚出力に基づいて前記第１の位置から第２の位置までシフトし、
前記オーディオコンテンツに関連する周波数と共に、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記触覚出力最小をシフトさせる反復触覚出力を生成する
ように構成されている、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記触覚トラップは、前記オーディオコンテンツに関連する周波数より高い周波数で前記エフェクターを振動させる、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
前記触覚トラップは、前記エフェクターを含むエフェクターエンクロージャーを振動させ、前記エフェクターエンクロージャーは、前記エフェクターを振動させる、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
前記１つまたは複数の触覚出力デバイスは超音波変換器デバイスを備える、請求項１３に記載のシステム。
【請求項２０】
オーディオコンテンツをユーザに送出するための方法であって、
オーディオコンテンツを解析してエフェクターを振動させる周波数を決定すること、
前記エフェクターに近接して触覚トラップを生成する触覚出力を生成するように１つまたは複数の触覚出力デバイスを構成すること、及び
前記触覚トラップが決定された前記周波数で前記エフェクターを振動させるよう前記触覚出力を修正するように前記１つまたは複数の触覚出力デバイスを構成することを含み、前記エフェクターは振動して前記オーディオコンテンツを前記ユーザに送信する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１６年７月２２日に出願された米国仮特許出願第６２／３６５，９６０号の利益を主張し、その出願は参照により本明細書に組込まれる。
【０００２】
種々の実施形態は、一般に、ヒューマンマシンインタフェースに関し、より具体的には、オーディオコンテンツをユーザに送出するための触覚システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
オーディオは、民生用電子機器の主要な部分である。オーディオデバイスは、電子デバイスからの信号を、ユーザが聞くことができる可聴機械波に変換する。例えば、ユーザは、ヘッドフォンまたはスピーカをラップトップコンピュータに取付けて、ラップトップ上のアプリケーションに関連する音を聞くことができる。更に、ユーザは、車内に位置するスピーカによって車載インフォテインメントシステムからのオーディオを聞くことができる。
【０００４】
従来、ヘッドフォンは、ユーザの耳を覆って設置され、音をユーザに直接送出することができる。こうしたデバイスは、環境内の他の個人がオーディオコンテンツを聞くことができるという懸念なしで、ユーザがそのオーディオコンテンツを聴取（ｌｉｓｔｅｎ）することを可能にすることができる私的方法でオーディオコンテンツを送出することができる。更に、スピーカは、同様に、可聴機械波によってオーディオコンテンツをユーザに送出する。スピーカは、オーディオコンテンツを、１人または複数人のユーザが聞くことができる大きなエリア内にブロードキャストする。
【０００５】
従来のアプローチの１つの欠点は、ヘッドフォンが、環境からの音を聞くユーザ能力を減少させる場合があることである。特に、ヘッドフォンは、ユーザの環境内の音波を吸収及び／または反射し、それにより、音波がユーザの鼓膜に達することを妨害する場合がある。従来のアプローチの別の欠点は、一般に、スピーカがオーディオコンテンツを大きなエリアに送出し、それにより、スピーカの近くのユーアがそのオーディオコンテンツを聞くことができることである。したがって、ユーザは、他の個人がスピーカの近くにいるとき、オーディオコンテンツを私的に聴取することができない場合がある。
【０００６】
従来の骨伝導ヘッドフォンは、環境からの音波を聞くユーザ能力に影響を及ぼすことなく、オーディオコンテンツをユーザに私的に送出することができる。一般に、従来の骨伝導ヘッドフォンは、ユーザの頭蓋骨内の骨を振動させて、ユーザの蝸牛を共振させ、蝸牛は、オーディオコンテンツをユーザに私的方法で送出することができる。ユーザの鼓膜は、従来の骨伝導ヘッドフォンによって影響を受けないため、ユーザは、従来の骨伝導ヘッドフォンからのオーディオコンテンツを聴取しながら、環境からの音波を聞くことができる。
【０００７】
しかし、従来の骨伝導ヘッドフォンは、しばしばサイズが大きい。大きなヘッドフォンは、扱いにくく、かつ、ユーザが長い期間にわたって装着するのに不快である場合がある。更に、従来の骨伝導ヘッドフォンは、電池等の電力源を必要とする。電池は、システムの部品表を増大させる、交換を必要とする、所与の期間後に再充電される必要がある、及び／又は、ヘッドフォンの重量を増加させる。
【０００８】
上記が示すように、私的オーディオ通信をユーザに、より効率的に送出するための技法が有用であることになる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一実施形態はオーディオコンテンツをユーザに送出するための方法を述べる。方法は、オーディオコンテンツを解析してエフェクターを振動させる周波数を決定することを含む。方法は、エフェクターに近接して触覚トラップを生成する触覚出力を生成するように１つまたは複数の触覚出力デバイスを構成することを更に含む。方法は、触覚トラップに決定された周波数でエフェクターを振動させるよう触覚出力を修正するように、１つまたは複数の触覚出力デバイスを構成することを更に含む。エフェクターは振動してオーディオコンテンツを送信する。
【００１０】
更なる実施形態は、とりわけ、上記で述べた技法を実装するように構成されるシステム及び非一時的コンピュータ可読記憶媒体を提供する。
【００１１】
本明細書で述べる技法の少なくとも１つの利点は、オーディオコンテンツが、空中触覚システムによってユーザに送信され得ることである。骨伝導によってオーディオコンテンツをユーザに送信するために触覚出力デバイスを使用することは、外部環境内の音を聞くユーザ能力を低減することなく、ユーザへのオーディオコンテンツの私的送出を可能にする。したがって、本明細書で述べる技法は、公共輸送ハブ等、ユーザに高い可聴要求を課す環境におけるオーディオコンテンツ送出用の空中触覚システムを設計するために実装され得る。
【００１２】
上記で述べた１つまたは複数の実施形態の列挙する特徴が詳細に理解されるように、上記で簡潔に要約された１つまたは複数の実施形態のより詳細な説明が、その一部が添付図面において示される或る特定の実施形態を参照して手に入れられることができる。しかし、添付図面が、典型的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲の制限であるといずれの点でも考えられず、種々の実施形態が他の実施形態を同様に包含することが留意される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の種々の実施形態を実装するためのシステム構成を示す図である。
【図２】種々の実施形態による、本開示の１つまたは複数の態様を実装するように構成されるコンピューティングデバイスのブロック図である。
【図３】種々の実施形態による、オーディオコンテンツ発生器によって生成されるオーディオコンテンツをユーザに送信するためにユーザの身体部分の近くにエフェクターを一時的に設置するためのシステム構成を示す図である。
【図４】種々の実施形態による、ダイアフラムを振動させることによってオーディオコンテンツをユーザに送信するためのシステムを示す図である。
【図５】種々の実施形態による、触覚出力によって圧電フィルム上に電気を生成するためのシステムを示す図である。
【図６】種々の実施形態による、触覚出力によってオーディオコンテンツをユーザに送出するための方法ステップのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本開示の種々の実施形態を実装するためのシステム構成を示す。図示するように、システム環境１０５は、コンピューティングデバイス１００、オーディオコンテンツ発生器１６０、及びセンサ１４０を含む。更に、システム環境１０５は、触覚出力１５５を生成する触覚出力デバイス１５０を含む。触覚出力１５５は、エフェクター１８０に近接して触覚トラップ１７０を生成する。
【００１５】
エフェクター１８０は、振動力がエフェクター１８０に加えられるとエフェクター１８０に結合した表面を振動させることが可能である任意のタイプのオブジェクトである。エフェクター１８０は、プラスチック、金属、合金等を含む種々の材料から構築されることができる。種々の実施形態において、エフェクター１８０は、多面体形状、円錐、フリーフォーム形状等を含む種々の形状のうちの１つの形状を有する硬質オブジェクトであることができる。更に、エフェクター１８０は、種々のサイズ及び重量になるように構築されることができる。例えば、エフェクター１８０は、１センチメートル半径を有する球オブジェクトである可能性がある。
【００１６】
一実施形態において、エフェクター１８０は、ユーザに近接して位置する。特に、ユーザの身体は頭蓋骨を含むことができる。こうした実施形態において、エフェクター１８０は、ユーザの頭蓋骨に近接して位置することができる。例えば、エフェクター１８０は、ユーザの頭蓋骨内の骨に移植される、または骨上に装着される可能性がある、ユーザの頭蓋骨に移植される、または頭蓋骨上に装着されるプレートに取付けられる可能性がある、及び／または、ユーザの頭蓋骨内の骨と接触状態にある身体宝石片内に含まれ得る。特に、エフェクター１８０は、ユーザの頭蓋骨内の側頭骨（例えば、鱗状縫合）に取付けられることができる。付加的または代替的に、エフェクター１８０は、ユーザの耳、ユーザの眉毛、ユーザの鼻等に取付けられる身体宝石片上に位置することができる。こうした実施形態において、宝石片は、ユーザの頭蓋骨内の骨と接触状態にある。更に、幾つかの実施形態において、ユーザの身体は頭部を含むことができる。エフェクター１８０は、ユーザの頭部に近接して一時的に設置されることができる。こうした実施形態において、エフェクター１８０は、エフェクターエンクロージャー内に位置することができ、エフェクターエンクロージャーは、ユーザの頭部に近接して設置されることができる。更なる実施形態において、エフェクター１８０は、スピーカ内のダイアフラムに近接して位置する。更に、他の実施形態において、エフェクター１８０は、圧電フィルム内の圧電材料に近接して位置する。
【００１７】
動作時、エフェクター１８０は、振動力を表面に機械的に移送する。特に、ユーザは頭蓋骨を有する。エフェクター１８０は、ユーザの頭蓋骨に近接して位置することができる。一実施形態において、エフェクター１８０は、ユーザの頭蓋骨と接触状態にある。エフェクター１８０に力を加えることはエフェクター１８０を変位させる。エフェクター１８０の変位は、ユーザの頭蓋骨上で変位方向に力を生成する。そのため、エフェクター１８０に振動力を加えることは、エフェクター１８０がユーザの頭蓋骨に振動力を加えるようにさせる。ユーザの頭蓋骨に加えられる力は、ユーザの蝸牛に機械的に移送されることができ、蝸牛を振動させることができる。蝸牛が振動すると、１つまたは複数の活動電位が、ユーザの聴覚神経に沿って移動することができ、オーディオ音としてユーザによって登録されることができる。エフェクター１８０の振動の種々のパラメータ（例えば、周波数、振幅、及び位相）は、聴覚神経に沿って送信される活動電位の特性（例えば、活動電位の数、形状、及び振幅）を決定することができる。聴覚神経に沿って送信される活動電位の特性は、ユーザが聞くオーディオ音の詳細を決定することができる。
【００１８】
エフェクター１８０は、エフェクター１８０に関連するロケーション情報（本明細書で「ローカリゼーションデータ（ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｄａｔａ）」とも呼ばれる）を提供するための種々の電子コンポーネントを含むことができる。例えば、エフェクター１８０は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）チップ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギー送信機、赤外線（ＩＲ）エミッター、静電容量性検知コンポーネント、及び他のタイプの小型ローカリゼーションコンポーネントを含む可能性がある。
【００１９】
センサ１４０は、エフェクター１８０のロケーションに関連するローカリゼーションデータを生成し得る任意のタイプのセンサを含む。センサ１４０は、視覚センサ（例えば、ＲＧＢ画像センサ）、パターン有り及びパターン無しＩＲイメージャ、飛行時間センサ（例えば、深度カメラ）、熱センサ、レーダーベースセンサ（例えば、短距離及び長距離センサ）、レーザベースセンサ（例えば、ＬＩＤＡＲ）、超音波ベースセンサ、マイクロ波ベースセンサ、運転者に面するカメラ、静電容量性センサ及び送信機、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）センサ（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギーセンサ）、三角測量及びロケーション用の超音波ベースセンサ等を含む種々のタイプのイメージングセンサを含むことができる。
【００２０】
種々の実施形態において、センサ１４０は、エフェクター１８０を伴う。他の実施形態において、センサ１４０は、車両コンソール上等、ユーザの周りに位置決めされた外部プラットフォーム内に位置する。第３の実施形態において、センサ１４０は、携帯電話、スマートウォッチ、またはユーザ上の他のデバイス等の携帯または装着可能デバイスに含まれる。センサ１４０は、ローカリゼーションデータをコンピューティングデバイス１００に送信する。センサ１４０は、コントローラエリアネットワーク、ローカルインターコネクトネットワーク、ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等を介してローカリゼーションデータを送信することができる。
【００２１】
一実施形態において、触覚出力デバイス１５０は超音波変換器を含む。超音波変換器は、超音波の形態で触覚出力１５５を生成する。種々の実施形態において、触覚出力デバイス１５０は、触覚出力デバイス１５０の１つ又は複数のパラメータがどのように構成されるべきかを示す１つまたは複数の制御信号をコンピューティングデバイス１００から受信する。これらのパラメータは、触覚出力デバイス１５０のそれぞれによって生成される触覚出力１５５の強度、周波数、及び位相を含む。制御信号（複数可）によって指定されるパラメータに基づいて触覚出力デバイス１５０は触覚出力１５５を生成する。
【００２２】
特に、２つ以上の触覚出力デバイス１５０によって生成される触覚出力１５５は、特定の時間において空間内の特定のロケーションを占め、触覚出力デバイス１５０のうちの１つの触覚出力１５５が、１つまたは複数の他の触覚出力デバイス１５０の触覚出力１５５と建設的及び／または破壊的に干渉することを可能にすることができる。異なる触覚出力デバイス１５０によって生成される触覚出力１５５の間の建設的干渉は、触覚出力１５５が建設的に干渉するロケーションにおいて触覚出力最大を作成することができる。触覚出力最大は、触覚出力１５５を同様に受信する少なくとも１つの他のロケーションに比べて触覚出力１５５の強度が大きいロケーションである。異なる触覚出力デバイス１５０によって生成される触覚出力１５５の間の破壊的干渉は、触覚出力１５５が破壊的に干渉するロケーションにおいて触覚出力最小を作成することができる。触覚出力最小は、触覚出力１５５を同様に受信する少なくとも１つの他のロケーションに比べて触覚出力１５５の強度が小さいロケーションである。
【００２３】
触覚出力最大及び触覚出力最小は、本明細書で総称的に触覚出力エクストリームと呼ばれる。触覚出力エクストリームのパラメータは、強度プロファイル及び位置を含む。強度プロファイルは、触覚出力エクストリーム内の、またその周りの、種々の位置における触覚出力１５５の強度を示す。触覚出力１５５は触覚トラップ１７０を作成する。触覚出力エクストリームのパラメータは、サイズ、形状、強度スペクトル、及びロケーションを含む触覚トラップ１７０の特性を決定する。例えば、システム環境１０５に示すように、触覚トラップ１７０は、触覚出力最大の２つの列の間に位置する１つまたは複数の触覚出力最小を含む。触覚トラップ１７０の形状は、触覚出力エクストリームの位置によって決定される。システム環境１０５において、触覚出力最大の位置は、触覚トラップ１７０の各セクションの中心を規定する。触覚出力最小の位置は、触覚トラップ１７０の中心を規定する。更に、触覚出力エクストリームの強度プロファイル及び位置は触覚トラップ１７０のサイズ及びロケーションを決定する。付加的または代替的に、幾つかの実施形態において、触覚トラップ１７０は、触覚出力最大によって完全にまたは部分的に囲まれる触覚出力最小を含むことができる。触覚出力エクストリームの各構成は、異なるサイズ、形状、強度スペクトル、及びロケーションを有する触覚トラップ１７０に対応する。
【００２４】
種々の実施形態において、触覚出力エクストリームの１つまたは複数のパラメータは、触覚トラップ１７０を作成する触覚出力１５５の１つまたは複数のパラメータを修正するように触覚出力デバイス１５０を構成することによって調整されることができる。特に、触覚出力エクストリームのそれぞれの位置はシフトされることができ、触覚出力エクストリームのそれぞれの強度プロファイルは修正されることができる。上記で開示したように、触覚出力エクストリームのパラメータを変動させることは、触覚トラップ１７０の１つまたは複数のパラメータを修正する。こうして、制御信号（複数可）は、触覚トラップ１７０の種々のパラメータを修正するように触覚出力デバイス１５０を構成する。
【００２５】
例えば、触覚出力デバイス１５０のそれぞれによって生成される触覚出力１５５の強度、位相、及び／または周波数は、触覚出力エクストリームの位置を上方にシフトするために修正される可能性がある。更に、触覚出力最大及び触覚出力最小の数は増加され得る、及び／または減少され得る、及び／または、触覚出力エクストリームのそれぞれの強度プロファイルは修正され得る。結果として、触覚トラップ１７０の種々の特性は、調整される可能性があり、触覚トラップ１７０のサイズ、形状、ロケーション、及び強度スペクトルを含む。
【００２６】
種々の実施形態において、エフェクター１８０は、触覚トラップ１７０内の触覚出力最小に位置する。やはり、触覚出力最小は、触覚出力１５５を同様に受信する少なくとも１つの他のロケーションに比べて触覚出力１５５の強度が小さいロケーションである。触覚出力最小の位置をシフトさせることは、触覚出力最小の新しいロケーションに向く方向にエフェクター１８０に回復力を加える。回復力は、触覚出力最小の外に存在する触覚出力の増加した強度によって引起される。触覚出力最小の位置がシフトすると、エフェクター１８０のセクションは、触覚出力最小の中心にもはや存在しない。触覚出力最小の新しい位置の外に存在するエフェクター１８０のセクションは、触覚出力の増加した強度を受ける。触覚出力１５５の増加した強度は、触覚出力最小がシフトした方向にエフェクター１８０に回復力を加える。そのため、回復力は、触覚出力最小の中心に向けてエフェクター１８０を押し戻す。こうして、触覚出力最小の位置をシフトさせることは、エフェクター１８０の位置をシフトさせる。
【００２７】
更に、第１の位置と第２の位置との間で触覚出力最小の位置をシフトさせることは、エフェクター１８０上に振動力を生成し得る。振動力は、エフェクター１８０を、特定の振幅及び周波数で振動させ得る。特に、触覚出力最小の第１の位置と触覚出力最小の第２の位置との間の距離は、エフェクター１８０の振動の振幅を決定する。第１の位置と第２の位置との間でエフェクター１８０が終了する単位時間当たりのサイクルの数は、エフェクター１８０の振動の周波数を決定する。
【００２８】
システム環境１０５に示すような幾つかの実施形態において、エフェクター１８０はユーザの頭部に位置する。触覚トラップ１７０がエフェクター１８０に振動力を加えると、エフェクターは振動し、それにより、ユーザの頭蓋骨を振動させる。頭蓋骨は、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されるオーディオコンテンツの周波数及び振幅に一致することができる周波数及び振幅で振動する。頭蓋骨の振動は、ユーザの蝸牛に機械的に移送されることができ、ユーザの蝸牛を、指定された周波数及び振幅で振動させることができる。蝸牛が振動すると、蝸牛は、ユーザの聴覚神経に沿って移動することができる活動電位を作成することができる。蝸牛が生成する各活動電位の振幅及び形状ならびに各活動電位の間の時間分離は、蝸牛の振動の周波数及び振幅によって決定されることができる。そのため、活動電位は、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されるオーディオコンテンツの周波数及び振幅を反映することができる。更に、活動電位は、オーディオ音としてユーザによって登録されることができる。特に、活動電位の振幅及び形状ならびに個々の活動電位の間の時間分離は、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されるオーディオコンテンツをユーザに送出することができる。
【００２９】
システム環境１０５に示すように、触覚出力デバイス１５０はアレイで配置される。しかし、触覚出力デバイス１５０の他の配置構成は本発明の概念内である。例えば、触覚出力デバイス１５０は、直線状に、円または楕円状に配置され得る、あるいは、エフェクター１８０から種々の距離に、またエフェクター１８０の周りのロケーションに、ランダムに設置されることができる。図示するように、触覚出力デバイス１５０はエフェクター１８０の下に配置される。しかし、触覚出力デバイス１５０はエフェクター１８０の周りの任意の位置に位置し得る。例えば、触覚出力デバイス１５０は、エフェクター１８０の上に、またエフェクター１８０に対して、種々の角度及び距離に位置する可能性がある。触覚出力デバイス１５０の配置及びロケーションによらず、触覚出力デバイス１５０から生成される触覚出力１５５は、種々の形状及びサイズを有する触覚トラップ１７０を作成することができる。例えば、５×５アレイで配置される触覚出力デバイス１５０は、触覚トラップ１７０であって、円または楕円を有し、また、種々の直径、位置、及び強度スペクトルを有する、触覚トラップ１７０を作成する触覚出力１５５を生成することができる。更に、触覚出力デバイス１５０の５×５アレイは、特定の振幅及び周波数を有する振動力をエフェクター１８０上に生成する触覚トラップ１７０を作成するために触覚出力１５５を更に修正することができる。
【００３０】
オーディオコンテンツ発生器１６０は、オーディオコンテンツを生成することが可能な任意のタイプのデバイスを含む。オーディオコンテンツは、単一周波数オーディオトーンまたはより複雑なオーディオコンテンツを含むことができる。オーディオコンテンツ発生器１６０は、車載インフォテインメントシステム、運転者支援システム等に含まれることができる。オーディオコンテンツ発生器１６０は、同様に、クラウドストリーミングサービスからのオーディオコンテンツ、携帯及び／または装着可能デバイスによって作成されるオーディオコンテンツ、車載インフォテインメントシステムからのオーディオコンテンツ、コンピューティングデバイス１００に記憶されたオーディオコンテンツ、マイクロフォンシステムを介して受信されるオーディオコンテンツ等を含むことができる。
【００３１】
コンピューティングデバイス１００は、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、システム・オン・チップ（ＳｏＣ）等であることができる。図示するように、コンピューティングデバイス１００は、オーディオコンテンツ発生器１６０と独立であることができる。代替の実施形態において、コンピューティングデバイス１００は、オーディオコンテンツ発生器１６０内に埋め込まれることができる、及び／またはオーディオコンテンツ発生器１６０と１つまたは複数の処理ユニット、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース、及び／またはメモリデバイス（例えば、データベース）を共有することができる。上記で述べたように、種々の実施形態において、コンピューティングデバイス１００は、センサ１４０からローカリゼーションデータを、オーディオコンテンツ発生器１６０からオーディオコンテンツを受信する。更に、コンピューティングデバイス１００は、エフェクター１８０に近接して触覚トラップ１７０を作成する特定のタイプの触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成する制御信号を触覚出力デバイス１５０に送信する。
【００３２】
図２は、種々の実施形態による、本開示の１つまたは複数の態様を実装するように構成されるコンピューティングデバイス１００のブロック図を示す。図示するように、コンピューティングデバイス１００は、処理ユニット２１０、Ｉ／Ｏインタフェース２２０、及びメモリ２３０を含む。メモリ２３０は、触覚作動アプリケーション２３２及びデータベース２３４を更に含む。
【００３３】
入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース２２０は、１つまたは複数のインタフェースを含むことができ、そのインタフェースは、コンピューティングデバイス１００と、センサ１４０、触覚出力デバイス１５０、オーディオコンテンツ発生器１６０、及びデータをコンピューティングデバイス１００に送信する、またはコンピューティングデバイス１００から受信する他のシステムとの間のデータの転送を調整する。種々の実施形態において、Ｉ／Ｏインタフェース２２０は、オーディオコンテンツ発生器１６０とコンピューティングデバイス１００との間のオーディオコンテンツ転送を調整する。更に、Ｉ／Ｏインタフェース２２０は、センサ１４０とコンピューティングデバイス１００との間のローカリゼーションデータの転送を調整する。更に、Ｉ／Ｏインタフェース２２０は、コンピューティングデバイス１００と触覚出力デバイス１５０との間の制御信号の転送を調整する。Ｉ／Ｏインタフェース２２０は、コントローラエリアネットワーク、ローカルインターコネクトネットワーク、ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等を介して種々のタイプのデータを送信及び／または受信することができる。更に、Ｉ／Ｏインタフェース２２０は、環境内のオーディオ波を検出する、コンピューティングデバイス１００の外部の１つまたは複数のマイクロフォンから、電気信号を受信することができる。
【００３４】
処理ユニット２１０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、デジタル信号処理ユニット（ＤＳＰ）、センサ処理ユニット、コントローラユニット等を含むことができる。処理ユニット２１０は、コンピューティングデバイス１００内に物理的に埋め込まれることができる、クラウドベースコンピューティング環境の一部であることができる、及び／または、携帯または装着可能デバイス内等で、ユーザによってコンピューティングデバイス１００内に物理的に導入されることができる。幾つかの実施形態において、処理ユニット２１０は、車載インフォテインメントシステムまたは運転者支援システム内のマイクロプロセッサ等の、オーディオコンテンツ発生器１６０の要素であることができる。種々の実施形態において、処理ユニット２１０は、メモリ２３０に含まれるアプリケーションを実行するように構成される。
【００３５】
メモリ２３０は、データベース２３４にデータを送信し、データベース２３４からデータを受信するように構成される触覚作動アプリケーション２３２を含む。処理ユニット２１０は、コンピューティングデバイス１００の全体の機能を実装するために触覚作動アプリケーション２３２を実行する。メモリ２３０は、オーディオコンテンツ発生器１６０内に埋め込まれるまたはユーザによってコンピューティングデバイス１００内に導入されることができる。更に、メモリ２３０は、クラウドベースコンピューティング環境に含まれることができる。
【００３６】
データベース２３４は、ユーザ選好データ（例えば、エフェクター１８０を振動させる振幅及び周波数の好ましい範囲）、センサ１４０及び触覚出力デバイス１５０の１つまたは複数についての種々のプリセット構成、ユーザによってセットされる構成等を含む種々のタイプのデータを記憶することができる。例えば、データベース２３４は、触覚出力デバイス１５０のタイプ、位置、配向、周波数範囲、及び強度範囲を記憶する可能性がある。データベース２３４は、同様に、エフェクター１８０の位置を識別するためにローカリゼーションデータを解析するためのルックアップテーブル、アルゴリズム等を記憶することができる。更に、データベース２３４は、エフェクター１８０に近接して生成する触覚トラップ１７０のタイプを決定するための命令を記憶することができ、エフェクター１８０のサイズ、重量、形状を含むエフェクター１８０の１つまたは複数の特性を記憶することができる。
【００３７】
触覚作動アプリケーション２３２は、オーディオコンテンツ発生器１６０からオーディオコンテンツを受信し、オーディオコンテンツを解析してオーディオコンテンツ内の周波数及び振幅パターンを決定する。更に、複数の同時周波数パターンを有するオーディオコンテンツの場合、触覚作動アプリケーション２３２は、周波数パターンの対の間の位相関係を決定する。周波数パターンがユーザに送出されると、触覚作動アプリケーション２３２は、周波数パターンの対の間の位相関係を保持して、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されるオーディオコンテンツの高完全性の再生をもたらす。幾つかの実施形態において、触覚作動アプリケーション２３２は、環境内のオーディオ波を検出する１つまたは複数のマイクロフォンからＩ／Ｏデバイス１２０を介して電気信号を受信することができる。こうした実施形態において、触覚作動アプリケーション１３２は、上述したように、電気信号を解析して周波数及び振幅パターンと周波数パターンの間の位相関係とを決定する。
【００３８】
動作時、触覚作動アプリケーション２３２は、触覚トラップ１７０を生成する触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成する。触覚作動アプリケーション２３２は、触覚トラップ１７０が、特定の周波数及び振幅でエフェクター１８０を振動させるようにするために触覚出力１５５を修正するように触覚出力デバイス１５０を更に構成する。触覚作動アプリケーション２３２は、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されるオーディオコンテンツの周波数及び振幅に一致するように振動力の周波数及び振幅を選択する。選択された周波数及び振幅でエフェクター１８０を振動させることは、エフェクター１８０に近接するどの表面をもエフェクター１８０がその特定の周波数及び振幅で振動させるようにする。種々の実施形態において、触覚作動アプリケーション２３２は、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されるオーディオコンテンツの周波数及び振幅よりわずかに高くなるようにエフェクター１８０が振動の周波数及び振幅を選択する。そのため、エフェクター１８０及び表面に作用する散逸性の力は、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されるオーディオコンテンツの周波数及び振幅と実質的に同様の周波数及び振幅で表面を振動させる。
【００３９】
種々の実施形態において、触覚作動アプリケーション２３２は、センサ１４０からのローカリゼーションデータを解析してエフェクター１８０の位置を決定する。触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター１８０のサイズ、重量、形状を含むエフェクター１８０の１つまたは複数の特性を決定するためにデータベース２３４からのデータにアクセスすることができる。触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター１８０の特性に基づいて触覚トラップ１７０の種々のパラメータを決定することができる。
【００４０】
更に、触覚作動アプリケーション２３２は、同様に、触覚出力デバイス１５０の位置及び配向を示すデータベース２３４からのデータにアクセスする。エフェクター１８０の位置を基準にした触覚出力デバイス１５０の位置及び配向に基づいて、触覚作動アプリケーション２３２は、触覚出力１５５の指向性と、エフェクター１８０を基準にして触覚トラップ１７０を生成するロケーションとを決定する。一実施形態において、エフェクター１８０は、触覚トラップ１７０の触覚出力最小に位置する。指向性に基づいて、触覚作動アプリケーション２３２は、触覚出力デバイス１５０内の各触覚出力デバイスが、触覚出力１５５を生成すべき振幅、周波数、及び位相を決定して、所定のロケーションに触覚トラップ１７０を生成する。
【００４１】
触覚作動アプリケーション２３２は、触覚トラップ１７０のサイズ、形状、及び強度スペクトルを含む触覚トラップ１７０の特性を決定する。触覚トラップ１７０の強度スペクトルは、触覚トラップ１７０内の各位置における触覚出力強度の振幅及び勾配を含む。触覚作動アプリケーション２３２は、オーディオコンテンツ発生器１６０からのオーディオコンテンツならびにデータベース２３４内のユーザ選好データを解析して、エフェクター１８０が振動する振幅範囲及び周波数範囲を決定することができる。エフェクター１８０の特性と決定された振幅及び周波数範囲とに基づいて、触覚作動アプリケーション２３２は、触覚トラップ１７０のサイズ、形状、強度スペクトルを決定することができる。例えば、触覚トラップ１７０は、大きな振幅を有する振動の場合に大きく、小さな振幅を有する振動の場合に小さい可能性がある。更に、触覚トラップ１７０の強度スペクトルは、高周波数の振動の場合に大きく、低周波数の振動の場合に小さい可能性がある。更に、触覚トラップ１７０の形状は、触覚出力エクストリームのロケーション及び強度プロファイルによって決定される。そのため、触覚出力最大によって囲まれる触覚出力最小によって規定される触覚トラップ１７０は、円または楕円形状を有することができる。触覚出力最小の２つの対向する側に位置する触覚出力最大によって規定される触覚トラップ１７０はレムニスケートの形状を有することができる。触覚出力最小の２つ以上の側に位置する触覚出力最大によって規定される触覚トラップ１７０はローズペタル形状を有することができる。
【００４２】
更に、触覚作動アプリケーション２３２は、種々の触覚出力最大についての強度プロファイルを決定することができる。特に、触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター１８０が位置する触覚出力最小の強度プロファイルを決定する。触覚出力最小の強度プロファイルは、エフェクター１８０に加えられる回復力の大きさを決定する。上記で述べたように、触覚出力最小の位置がシフトすると、回復力がエフェクター１８０に加えられる。エフェクター１８０に加えられる回復力の大きさは、触覚出力最小の強度プロファイルに関連する。触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター１８０のサイズ、重量、及び形状と、ユーザに送信されるオーディオコンテンツの周波数及び振幅とに基づいて触覚出力最小の強度プロファイルを決定する。
【００４３】
触覚作動アプリケーション２３２は、強度プロファイルの勾配を増加させて、エフェクター１８０の位置が触覚出力最小から離れるにつれて大きさが急速に増加する回復力を加え得る。こうした強度プロファイルは、触覚出力最小の移動とエフェクター１８０の移動との間の位相遅れを減少させることができる。こうした強度プロファイルは、同様に、大きなエフェクター１８０と共に、及び／または電力制限された触覚出力デバイス１５０と共に、実装されることができる。触覚作動アプリケーション２３２は、触覚出力最小と、触覚出力最小に近接して位置する触覚出力最大との間の距離を減少させることによって強度プロファイルの勾配を増加させることができる。付加的または代替的に、触覚作動アプリケーション２３２は、触覚出力最大と触覚出力最小との間の強度差を増加させる触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成することができる。
【００４４】
触覚作動アプリケーション２３２は、強度プロファイルの勾配を減少させて、触覚出力最小の位置がシフトするにつれて大きさがゆっくり増加する回復力を加え得る。こうした強度プロファイルは、同様に、小さなエフェクター１８０と共に、及び／または電力制限された触覚出力デバイス１５０と共に、実装されることができる。触覚作動アプリケーション２３２は、触覚出力最小と、触覚出力最小に近接して位置する触覚出力最大との間の距離を増加させることによって強度プロファイルの勾配を増減少させることができる。付加的または代替的に、触覚作動アプリケーション２３２は、触覚出力最大と触覚出力最小との間の強度差を減少させる触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成することができる。
【００４５】
幾つかの実施形態において、触覚作動アプリケーション２３２は、データベース２３４にアクセスして、ユーザに送信されるオーディオコンテンツの周波数及び振幅の許容可能範囲を決定することができる。特に、最大周波数及び／または振幅が許容可能な周波数及び／または振幅範囲を超える場合、触覚作動アプリケーション２３２は、オーディオコンテンツの平均周波数及び／または振幅を減少させて、オーディオコンテンツ内に存在する最大周波数及び／または振幅を、許容可能な周波数及び／または振幅範囲にもたらすことができる。更に、最小周波数及び／または振幅が許容可能な周波数及び／または振幅範囲を下回る場合、触覚作動アプリケーション２３２は、平均周波数及び／または振幅を増加させて、オーディオコンテンツの最小周波数及び／または振幅を、許容可能な周波数及び／または振幅範囲にもたらすことができる。
【００４６】
触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター１８０に近接する決定された位置において触覚トラップ１７０を作成する触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成する制御信号を生成する。更に、触覚作動アプリケーション２３２は、触覚トラップ１７０内の触覚出力エクストリームの１つまたは複数のパラメータを調整するよう触覚出力１５５を修正するように触覚出力デバイス１５０を構成する制御信号を生成する。こうして、触覚作動アプリケーション２３２は、触覚トラップ１７０の種々のパラメータを変更し得る。例えば、触覚作動アプリケーション２３２は、触覚トラップ１７０内に位置する触覚出力エクストリームのロケーションを上方にシフトさせ、それにより、エフェクター１８０を上方に押す回復力をエフェクター１８０に加える可能性がある。特に、触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター１８０に近接する触覚出力最小の位置を上方にシフトさせる触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成し、それにより、回復力をエフェクター１８０に加える。回復力は、エフェクター１８０の位置を上方にシフトさせる。
【００４７】
触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター１８０に近接する触覚出力最小の位置を反復してシフトさせる触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を更に構成する。一実施形態において、触覚作動アプリケーション２３２は、触覚出力最小の位置を第１の位置と第２の位置との間でシフトさせる触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成する。こうした移動シーケンスは、第１の位置から第２の位置に向かってエフェクター１８０を押すことと、その後、第２の位置から第１の位置に向かってエフェクター１８０を押すこととの間で反復して切換える反復力のシーケンスをエフェクター１８０に加える。こうした反復力のシーケンスは、本明細書で振動力として規定される。触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター１８０に近接する触覚出力最小を含む、触覚トラップ１７０に含まれる種々の触覚出力エクストリームの位置を変動させる触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成して、エフェクター１８０に振動力を加える。触覚作動アプリケーション２３２は、触覚トラップ１７０が特定の周波数及び振幅でエフェクター１８０に振動力を加えるようにさせるように、触覚出力１５５を修正するように触覚出力デバイス１５０を更に構成する。
【００４８】
図３は、種々の実施形態による、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されるオーディオコンテンツをユーザに送信するためにユーザの身体部分の近くにエフェクター１８０を一時的に設置するためのシステム構成を示す。図示するように、システム環境３００は、エフェクター３８０、エフェクターエンクロージャー３９０、及び触覚トラップ３７０を含む。
【００４９】
エフェクター３８０はエフェクターエンクロージャー３９０内に位置する。エフェクターエンクロージャー３９０は、触覚出力１５５がオブジェクトに出入りすることを可能にする任意のタイプの中空オブジェクトであり、エフェクター３８０がエフェクターエンクロージャー３９０内に移動することを可能にするのに十分に大きく、振動すると表面を振動させることが可能である。上述したように、触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター３８０に近接して触覚トラップ３７０を生成する触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成する。
【００５０】
更に上述したように、触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター３８０に補正力を加えるために、触覚出力１５５を修正するように触覚出力デバイス１５０を構成する。エフェクター３８０に補正力を加えることは、エフェクター３８０に、エフェクターエンクロージャー３９０の内側表面を打たせ、それにより、エフェクターエンクロージャー３９０に力を加えることができる。エフェクターエンクロージャー３９０に力を加えることは、エフェクターエンクロージャー３９０を、エフェクター３８０が力を加えた方向に変位させる。
【００５１】
エフェクターエンクロージャー３９０がユーザの頭部に近接して位置するとき、エフェクターエンクロージャー３９０の変位は、エフェクターエンクロージャー３９０が変位した方向にユーザの頭蓋骨に力を加える。エフェクター３８０に加えられる補正力の方向及び振幅は、エフェクターエンクロージャー３９０の内側表面の種々のセクションをエフェクター３８０が特定の順序で、かつ特定の力の量で打つようにさせる。例えば、触覚トラップ３７０が、上方向にエフェクター３８０に補正力を加えると、エフェクター３８０は、触覚トラップ３７０の内側表面の上側セクションを打つ可能性がある。エフェクター３８０は、上方向にエフェクターエンクロージャー３９０に力を加える可能性があり、その力が、エフェクターエンクロージャー３９０を上方に移動させる。エフェクターエンクロージャー３９０がユーザの頭部と接触状態にあるとき、上方向へのエフェクターエンクロージャー３９０の変位は、上方向にユーザの頭部に力を加える。
【００５２】
幾つかの実施形態において、触覚作動アプリケーション２３２は、特定の周波数及び振幅でエフェクター３８０に振動力を加えるように、触覚トラップ３７０を修正するように触覚出力デバイス１５０を構成する。こうした振動力は、エフェクターエンクロージャー３９０の内側表面の対向する側を実質的に同様の力でエフェクター３８０が反復して打つようにさせ、それにより、エフェクターエンクロージャー３９０に振動力を加えることができる。エフェクターエンクロージャー３９０に振動力を加えることは、エフェクターエンクロージャー３９０を振動させ、それが、ユーザの頭蓋骨に振動力を加える。頭蓋骨が振動する周波数及び振幅は、エフェクター３８０の振動の周波数及び振幅によって決定される。触覚作動アプリケーション２３２は、特定の周波数及び振幅を有する触覚トラップ３７０内の触覚出力エクストリームの位置を修正する触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成することによって、エフェクター３８０が振動する周波数及び振幅を制御する。
【００５３】
上記で述べたように、触覚作動アプリケーション２３２は、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されるオーディオコンテンツを解析して、エフェクター３８０が振動すべき周波数及び振幅を決定する。更に、ユーザの頭蓋骨は、触覚作動アプリケーション２３２によって決定される周波数及び振幅と実質的に同様である周波数及び振幅で振動し、それが、指定された周波数及び振幅でユーザの蝸牛を振動させることによって、オーディオコンテンツをユーザに送信することができる。
【００５４】
図４は、種々の実施形態による、ダイアフラム４９０を振動させることによってオーディオコンテンツをユーザに送信するためのシステム４００を示す。図示するように、システム４００は、触覚出力１５５を生成する触覚出力デバイス１５０を含む。触覚出力１５５は、エフェクター４８０に近接して触覚トラップ４７０を生成する。エフェクター４８０は、ダイアフラム４９０と物理的に接触状態にある。触覚作動アプリケーション２３２は、触覚トラップ４７０内の触覚出力エクストリームの位置をシフトさせるために触覚出力１５５を修正するように触覚出力デバイス１５０を構成する。
【００５５】
触覚作動アプリケーション２３２は、触覚出力エクストリームの１つまたは複数のパラメータ（例えば、位置）が修正されるべき周波数及び振幅を更に決定し、それにより、エフェクター４８０に振動力を加える。エフェクター４８０に振動力を加えることは、エフェクター４８０を指定された周波数及び振幅で振動させ、それにより、指定された周波数及び振幅でダイアフラム４９０を振動させる。ダイアフラム４９０を振動させることは、エフェクター４８０が振動する周波数及び振幅と実質的に同様の周波数及び振幅で、スピーカエンクロージャー４３０内でオーディオ波を生成する。そのため、スピーカシステム４００は、オーディオコンテンツ発生器１６０からオーディオコンテンツを受信し、受信されるオーディオコンテンツの周波数及び振幅に一致するオーディオ波４４０を生成する。
【００５６】
種々の実施形態において、エフェクター４８０は、ダイアフラム４９０内に埋め込まれることができる、または、ダイアフラム４９０に取付けられることができる。更に、エフェクター４８０はエフェクターエンクロージャー内に位置することができる。エフェクターエンクロージャーは、ダイアフラム４９０と接触状態で設置されて、オーディオ波４４０の作成を始動することができる。エフェクターエンクロージャーがダイアフラム４９０から取外されると、オーディオ波４４０は、スピーカシステム４００によってもはや作成されない場合がある。
【００５７】
図５は、種々の実施形態による、触覚出力１５５によって圧電フィルム５３０上に電気を生成するためのシステム５００を示す。図示するように、システム５００は、触覚出力１５５を生成する触覚出力デバイス１５０を含む。触覚出力１５５は、エフェクター５８０に近接して触覚トラップ５７０を生成する。エフェクター５８０は、圧電フィルム５３０と物理的に接触状態にある。触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター５８０に近接して触覚トラップ５７０を生成する触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成する。触覚作動アプリケーション２３２は、オーディオコンテンツ発生器１６０からのオーディオコンテンツを解析して、圧電フィルム５３０を振動させる周波数及び振幅を決定する。触覚作動アプリケーション２３２は、決定された周波数及び振幅で触覚トラップ５７０によるエフェクター５８０に対する（ｏｎ）振動力を生成するために、触覚出力１５５を修正するように触覚出力デバイス１５０を構成する。エフェクター５８０は、圧電フィルム５３０に振動力を加え、その振動力は、圧電フィルム５３０を決定された周波数及び振幅で振動させる。
【００５８】
種々の実施形態において、歪が圧電フィルム５３０に加えられると、電圧差が電気リード５４０の両端に生成される。エフェクター５８０は、移動すると、圧電フィルム５３０に力を加え、その力は、圧電フィルム５３０を変形させ、それにより、圧電フィルム５３０に歪を加える。歪は、電気リード５４０の両端に生成される電圧差であって、変形の振幅に比例する、電圧差を引起す。更に、エフェクター５８０が圧電フィルム５３０に振動力を加えると、圧電フィルム５３０は、エフェクター５８０が振動する周波数と実質的に同様の周波数で振動する。その振動は、電気リード５４０の両端に電圧差を生成し、その電圧差は、圧電フィルム５３０の振動の周波数及び振幅に比例する。そのため、種々の実施形態において、電気リード５４０の両端に生成される電圧差は、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されるオーディオコンテンツの周波数及び振幅に比例する。
【００５９】
一実施形態において、圧電フィルム５３０の電気リード５４０は外部スピーカに接続される。触覚作動アプリケーション２３２は、オーディオコンテンツ発生器１６０からオーディオコンテンツを受信し、オーディオコンテンツを解析して、周波数及び振幅を決定する。触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター５８０に振動力を加える触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成し、エフェクター５８０を指定された周波数及び振幅で振動させる。エフェクター５８０は、振動すると、圧電フィルム５３０に振動力を加える。エフェクター５８０が圧電フィルム５３０に振動力を加えると、圧電フィルム５３０は、指定された周波数及び振幅で振動し、圧電フィルム５３０の振動の周波数及び振幅に比例する、電気リード５４０の両端の電圧差を生成する。外部スピーカ内のプロセッサは、電圧差を解析して、オーディオ波を生成する周波数及び振幅を決定する。プロセッサによって決定される周波数及び振幅は、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されるオーディオコンテンツの周波数及び振幅と実質的に同様である。プロセッサは、指定された周波数及び振幅のオーディオ波を生成するように外部スピーカを構成し、それにより、オーディオコンテンツ発生器１６０のオーディオコンテンツを、外部スピーカを通して再生する。
【００６０】
図６は、種々の実施形態による、触覚出力によってオーディオコンテンツをユーザに送出するための方法ステップのフロー図を示す。方法ステップは図１〜５のシステムと共に述べられるが、方法ステップを任意の順序で実施するように構成される任意のシステムが、本開示の範囲内に入ることを当業者は理解するであろう。
【００６１】
図６に示すように、方法６００は、ステップ６１０にて始まり、触覚作動アプリケーション２３２は、オーディオコンテンツ発生器１６０からオーディオコンテンツを受信する。オーディオコンテンツ発生器１６０は、マイクロフォンシステム、車載インフォテインメントシステム、データベース２３４に記憶されたオーディオ等を含むことができる。ステップ６２０にて、触覚作動アプリケーション２３２は、オーディオコンテンツを解析して、エフェクター１８０を振動させる周波数を決定する。触覚作動アプリケーション２３２は、データベース２３４内のユーザ選好データにアクセスして、オーディオコンテンツの周波数及び振幅範囲が、データベース２３４に記憶された許容可能な周波数及び振幅範囲内に存在するかどうかを判定する。存在しない場合、触覚作動アプリケーション２３２は、オーディオコンテンツの平均周波数及び／または振幅を増加または減少させて、オーディオコンテンツを許容可能な周波数及び振幅範囲内にもたらすことができる。
【００６２】
ステップ６３０にて、触覚作動アプリケーション２３２は、センサデータを解析して、エフェクター１８０の位置を決定する。種々の実施形態において、エフェクター１８０は、ユーザの頭部に近接して位置する。センサ１４０は、エフェクター１８０を伴うことができる、ユーザに近接して位置する外部検知環境に含まれることができる、及び／または、携帯または装着可能デバイスに含まれることができる。更に、エフェクター１８０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギー送信機等の種々のローカリゼーション要素を含んで、触覚作動アプリケーション２３２がエフェクター１８０を位置特定することを容易にすることができる。
【００６３】
ステップ６４０にて、触覚作動アプリケーション２３２は、エフェクター１８０に近接して触覚トラップ１７０を生成する触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成する。触覚トラップ１７０は、触覚出力エクストリームを含み、触覚出力エクストリームは、エフェクター１８０が触覚出力最小に位置し、１つまたは複数の触覚出力最大が触覚出力最小の種々の側に、かつ触覚出力最小から所定の距離だけ離れて位置するように、空間的に配置される。
【００６４】
ステップ６５０にて、触覚作動アプリケーション２３２は、触覚トラップ１７０に決定された周波数でエフェクター１８０を振動させるように触覚出力１５５を修正するように、触覚出力デバイス１５０を構成する。例えば、触覚作動アプリケーション２３２は、１つまたは複数の触覚出力エクストリームの位置を上方に変位させる触覚出力１５５を生成するように触覚出力デバイス１５０を構成し、それにより、触覚トラップ１７０の形状を変形させることができる。特に、触覚作動アプリケーション２３２は、１つまたは複数の触覚出力エクストリームの位置を、触覚トラップ１７０内の第１の位置と第２の位置との間で反復してシフトさせるために、触覚出力１５５を修正するように触覚出力デバイス１５０を構成することができる。エフェクター１８０がこうした触覚出力エクストリームに位置するとき、触覚トラップ１７０は、エフェクター１８０に振動力を加え、その振動力は、触覚出力エクストリームが第１の位置と第２の位置との間でシフトする周波数及び振幅でエフェクター１８０を振動させる。エフェクター１８０がユーザの頭部に近接して位置するとき、エフェクター１８０はユーザの頭蓋骨に振動力を加え、その振動力は、指定された周波数及び振幅で蝸牛を振動させることができ、蝸牛は、オーディオコンテンツ発生器１６０によって生成されたオーディオコンテンツをユーザに送信することができる。
【００６５】
要約すると、触覚作動アプリケーションは、オーディオコンテンツ発生器からオーディオコンテンツを受信する。触覚作動アプリケーションは、オーディオコンテンツを解析して、エフェクターを振動させる周波数及び振幅を決定する。更に、触覚作動アプリケーションは、エフェクターの位置を示す１つまたは複数のセンサからのローカリゼーションデータを受信する。触覚作動アプリケーションは、エフェクターに近接して触覚トラップを作成する触覚出力を生成するように触覚出力デバイスを構成する。触覚トラップは、触覚トラップ内に配設される触覚出力エクストリームを含み、それにより、エフェクターは触覚出力最小に位置する。触覚作動アプリケーションは、触覚出力最小の位置を、決定された周波数で第１の位置と第２の位置との間で反復してシフトさせるために、生成された触覚出力を修正するように触覚出力デバイスを構成する。触覚出力最小の位置を反復してシフトさせることは、エフェクターに振動力を加え、その振動力は、エフェクターを決定された周波数及び振幅で振動させる。エフェクターがユーザの頭部に近接して位置するとき、エフェクターは、ユーザの頭蓋骨を決定された周波数及び振幅で振動させる。ユーザの頭蓋骨は、ユーザの蝸牛を振動させることができ、蝸牛は、オーディオコンテンツをユーザに送信することができる。
【００６６】
本明細書で述べる技法の少なくとも１つの利点は、オーディオコンテンツが、空中触覚システムによってユーザに送信され得ることである。骨伝導によってオーディオコンテンツをユーザに送信するために触覚出力デバイスを使用することは、外部環境内の音を聞くユーザ能力を低減することなく、ユーザへのオーディオコンテンツの私的送出を可能にする。したがって、本明細書で述べる技法は、公共輸送ハブ等、ユーザに高い可聴要求を課す環境におけるオーディオコンテンツ送出用の空中触覚システムを設計するために実装され得る。
【００６７】
種々の実施形態の説明が、例証のために提示されたが、網羅的である、または開示される実施形態に限定されることを意図されない。多くの修正及び変形が、述べる実施形態の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当業者に明らかになるであろう。
【００６８】
本実施形態の態様は、システム、方法、またはコンピュータプログラム製品で具現化されることができる。したがって、本開示の態様は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等）、または、全て一般に、本明細書で「回路（ｃｉｒｃｕｉｔ）」、「モジュール（ｍｏｄｕｌｅ）」、または「システム（ｓｙｓｔｅｍ）」と呼ぶことができるソフトウェア態様とハードウェア態様を組合せる実施形態の形態をとることができる。更に、本開示の態様は、その上で具現化されるコンピュータ可読プログラムコードを有する１つまたは複数のコンピュータ可読媒体（複数可）において具現化されるコンピュータプログラム製品の形態をとることができる。
【００６９】
１つまたは複数のコンピュータ可読媒体（複数可）の任意の組合せが利用されることができる。コンピュータ可読媒体はコンピュータ可読信号媒体またはコンピュータ可読記憶媒体であることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子の、磁気の、光の、電磁の、赤外の、または半導体のシステム、装置、またはデバイス、あるいは上記の任意の適した組合せであることができるが、それに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより特定の例（非網羅的リスト）は、以下を含むことになる。以下とは、１つまたは複数のワイヤを有する電気接続、可搬型コンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバー、可搬型コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光記憶デバイス、磁気記憶デバイス、または、上記の任意の適した組合せである。本文書の文脈で、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイスが使用するための、またはそれに関連して使用するためのプログラムを含み得る、または記憶し得る任意の有形媒体であることができる。
【００７０】
本開示の態様は、本開示の実施形態による、方法、装置（システム）、及びコンピュータプログラム製品のフローチャート例示及び／またはブロック図を参照して上述された。フローチャート例示及び／またはブロック図の各ブロックならびにフローチャート例示及び／またはブロック図内のブロックの組合せがコンピュータプログラム命令によって実装され得ることが理解されるであろう。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または機械を作成する他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供されることができ、それにより、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサによって実行される命令は、フローチャート及び／またはブロック図の１つまたは複数のブロックにおいて指定される機能／行為の実装を可能にする。こうしたプロセッサは、限定することなく、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、特定用途向けプロセッサ、あるいはフィールドプログラマブルプロセッサまたはゲートアレイであることができる。
【００７１】
図のフローチャート及びブロック図は、本開示の種々の実施形態による、システム、方法、及びコンピュータプログラム製品の考えられる実装態様のアーキテクチャ、機能、及び動作を示す。この点に関して、フローチャートまたはブロック図内の各ブロックは、指定された論理機能（複数可）を実装するための１つまたは複数の実行可能命令を含む、コードのモジュール、セグメント、または部分を表すことができる。幾つかの代替の実装態様において、ブロックにおいて述べる機能が、図に述べる順序から外れて起こる場合があることが同様に留意されるべきである。例えば、連続して（ｉｎ  ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ）示す２つのブロックは、実際には実質的に同時に実行されることができる、または、ブロックは、時として、関係する機能に応じて逆順で実行されることができる。ブロック図及び／またはフローチャート例示の各ブロックならびにブロック図及び／またはフローチャート例示内のブロックの組合せが、指定された機能または行為を実施する専用ハードウェアベースシステムあるいは専用ハードウェア及びコンピュータ命令の組合せによって実装され得ることが同様に留意されるであろう。
【００７２】
上記は本開示の実施形態を対象とするが、本開示の他の、また更なる実施形態が、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく考案されることができ、本開示の範囲は、添付特許請求項によって決定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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